Инерционность систем отопления

Инерционность системы отопления — это характеристика, определяющая насколько быстро система может нагреваться и охлаждаться. Инерционность системы зависит от количества теплоносителя, его качественных характеристик (вода или спец теплоноситель), входящего в систему, от типа и количества труб и от размеров отопительных приборов, а так же от количества углов поворота в системе, правильно выбранный котловой коллектор или распределительная гребенка Например инерционной системой является гравитационная система основанная на чугунном котле, имеющая большой диаметр стальных труб, чугунные батареи, вмещающие большое количество воды, и дополнительно аккумулирующий бак, содержащий свыше 1 м3 воды.

Примером динамичной системы является система на газовом котле с циркуляционным насосом, разводка из металлопластиковых труб, легкие алюминиевые радиаторы. Котел оборудован автоматикой, определяющей температуру по комнатам, и на улице и выдающей строго определенную температуру воды на выходе.

Обычно люди, занимающиеся установкой систем отопления считают, что система должна быть максимально динамична. Конечно, динамичная система обладает многими достоинствами. Динамичная система позволяет с большой точностью регулировать температуру в помещениях; правильно и быстро реагировать на резкие изменения температуры (например, открыли форточку, солнце светит в окно). Однако, за эти достоинства приходится платить.

Одним из минусов (или точнее конструкционных особенностей) является то, что динамичная система должна быть основана на котле, поддающимся автоматизации, т.е. газом, дизельном или, на худой конец, на котле на пеллетах. Динамичная система должна обладать хорошей системой автоматизации, чтобы правильно реагировать на изменения среды, а это значит что она стоит денег.

Наконец, динамичная система жизненно необходима только тогда, когда существуют резкие возмущения температуры в помещении, т.е. если сам дом обладает низкой тепловой инерцией. Наиболее яркий пример — каркасный дом, стены в котором не сохраняют тепло в общем смысле, а только теплоизолируют внутренний воздух от внешнего, т.е. если открыть форточку и заменить воздух в комнате на наружный холодный воздух, стены не смогут его прогреть и, в этом случае, действительно, система отопления должна быстро среагировать и нагреть свежий воздух в помещении. В каменном доме достоинства динамичной системы теряются, поскольку на охлаждение стен комнаты понадобиться значительное время и резкие изменения температуры в комнате невозможны.

Часто нагреть или остановить нагрев (например, при солнечной погоде) в определенной комнате не регулируя температуру возда в других не представляется возможным. Обычно это промахи проектирования или выбора системы или даже выбора составляющих системы: диаметра и длины трубопровода, маленький аккумуляторный или расширительный бак, не правильно подобран коллектор отопительный котловой. Поэтому правильно всегда после изучения возможных систем отопления всегда обращаться к специалистам. Это исключит многие будущие хлопоты.

В каменных домах инерционная система работает на равне с динамичной, однако существуют ситуации в которых требуется высокая инерционность системы. Эта ситуация возникает при наличии твердотопливного котла.

Твердотопливный котел в отличии от газового работает прерывисто, от топки до топки и, соответственно, температура теплоносителя то растет то убывает. Наиболее действенным способом справиться с этими скачками температуры является повышение инерционности системы в основном за счет увеличения количества теплоносителя, поэтому производители твердотопливных котлов рекомендуют устанавливать аккумулирующие баки, что позволяет не только снизить амплитуду колебания температуры воды, но и увеличить время между топками.

Тепло и недорого, или Как выбрать отопительный радиатор

Как говорится, готовь сани летом, а телегу зимой. В период, когда отопление отключено, батареи как раз и устанавливают. Поэтому не удивляйтесь: в этот теплый майский день мы поговорим о выборе радиатора.

Чтобы зимой было тепло, выбираем радиатор со знанием дела

Традиционно простейшим способом получения тепла был и остаётся сжигание нефти и угля. Однако запасы углеводородов, к сожалению, не бесконечны: рано или поздно мы их исчерпаем, — эта ситуация известна всем. Волей-неволей приходится экономить: с максимальной пользой расходовать уже полученную энергию. После тщательных подсчетов было выяснено, что значительная ее часть уходит на обогрев жилых и административных зданий. Поэтому внешне неприметные отопительные приборы сразу же стали объектом тщательного теплотехнического расчета, нацеленного на повышение эффективности съема тепла.

Способы передачи тепла

В основе грамотной передачи тепла лежит элементарная школьная физика. Тепло передается двумя путями: конвекцией и излучением.

Конвекция: в качестве простейшего примера возьмем нагрев воды в чайнике (кастрюле): нижние слои жидкости, нагреваясь, поднимаются вверх, заменяя верхние холодные слои. Таким образом нагревается весь объем жидкости. Конвекторы (отопительные приборы, работающие по такому же принципу) вместо жидкости прогоняют через себя воздух, быстро его нагревая.

Отопительный радиатор модель ‘Charleston’. Фото компании Zehnder

Излучение: как работает этот механизм, становится понятно из самого названия. Нагретая до высокой температуры поверхность отопительного прибора (в данном случае он называется радиатор) становится источником инфракрасного излучения. Другими словами, энергия передается в длинноволновом спектре.

Как рассчитать мощность отопления

Какая же мощность нужна для обогрева жилых помещений? И тут мы прибегнем к помощи цифр — они в данном случае будут гораздо красноречивее слов.

Практика эксплуатации жилого фонда показывает, что примерно 1 кВт тепловой энергии достаточно для комфортного обогрева 10 м² обычного российского жилья со стандартной теплоизоляцией. Этой цифрой всегда оперируют продавцы отопительной техники. Однако, они правы лишь отчасти, а точнее — только в том случае, когда речь идет о давнем (советских времен) стандартном утеплении помещений.

Чтобы зимой не замерзнуть, важно правильно рассчитать мощность отопления

Современные реалии диктуют свои условия: стоимость источников энергии с тех пор скачкообразно подскочила, что заставило владельцев автономной недвижимости заняться продуманной теплоизоляцией своих дач. Во многом этому способствовало энергичное развитие производства различных изоляционных материалов. Денежки дачников потекли на счета производителей теплоизоляции, а изготовителям отопительной техники осталось печально подсчитывать убытки.

Основа эффективного отопления — грамотная теплоизоляция

Как показывает дачная практика последнего десятилетия, грамотно теплоизолированные дома потребляют в ДВА РАЗА МЕНЬШЕ тепловой энергии, чем бодро прогнозируют продавцы отопительной техники и оборудования (котлов, труб, батарей и прочего). То есть для отопления 20 м² продуманно утепленного дома будет достаточно упомянутого выше 1 кВт тепловой энергии.

Теперь уместно ознакомиться с возможностями чаще всего используемых отопительных устройств и сравнить их с «требованиями» вашей дачи:

• одна секция традиционной чугунной батареи обеспечит немного меньше 0,2 кВт;
• обогревающий электрокабель теплого пола принесет 120–140 Вт/м²;
• масляный обогреватель — 1,5–2,0 кВт;
• дровяная печь — до 5–10 кВт.

Грамотная комбинация рассмотренных систем, резервирование небольших мощностей на случай отключения централизованного теплоснабжения — залог комфортной зимы у вас дома.

Батарейные традиции

Широк и разнообразен выбор отопительных приборов. На дачах можно использовать все их разновидности. Давайте ознакомимся с различными конструкциями отопительных приборов, обратим внимание на их достоинства и недостатки.

Когда речь заходит о традиционных радиаторах, невольно представляется ребристый неуклюжий предмет, получивший в народе название батарея.

Широк и разнообразен выбор отопительных приборов

Теперь их уже редко встретишь даже на дачах: время тяжеловесных советских радиаторов с грозным названием и не менее грозным видом безвозвратно ушло. Нынче в моде современные отопительные приборы: практичные, эффективные, удобные и стильные.

Радиатор отопления. Фото компании Zehnder

Сказать, что дизайн новых отопительных приборов разнообразен — не сказать ничего, ведь ассортимент действительно поражает воображение: радиаторы полукруглые и изогнутые по контурам помещения, в виде прозрачных ширм и лестничных перил!

Но дизайн дизайном, а решающим фактором приобретения той или иной модели радиатора становятся все же технические и эксплуатационные характеристики.

Радиатор отопления как стильный элемент дизайна. Фото с сайта znakotveta.ru

Тепловая инерция радиаторов

Конструкции радиаторов можно разделить на две условные группы: приборы с большой и малой тепловой инерцией. Что же такое тепловая инерция? Представьте себе огромный паровоз, едущий с определенной скоростью по железнодорожным путям, и небольшую вагонетку, следующую за ним. Если в определенный момент резко остановить оба этих транспортных средства, то легкая вагонетка остановится, что называется, как вкопанная. В то время как тормозной путь локомотива будет составлять ещё сотни метров. Абсолютно аналогичная ситуация и с отопительными приборами.

Тяжёлый чугунный радиатор после отключения подачи теплоносителя ещё долго будет продолжать нагревать помещение.

Чугунный радиатор

А легкий биметаллический или алюминиевый радиатор, ёмкость которого составляет всего несколько литров, охладится тут же.

Но на эту особенность радиаторов из различных металлов можно взглянуть и с другой стороны: если вам хочется днем поддерживать температуру +25º C , а спать вы привыкли в прохладе (скажем, при +17º C), в такой ситуации именно радиатор-малыш окажется весьма кстати. Почему? Потому что за счет маленького объема теплоносителя он меняет температуру гораздо быстрее, чем его чугунный сородич.

Биметаллический радиатор

Обсуждения на тему: что же лучше — способность быстро изменять температуру или долгий обогрев в случае аварийных отключений — ведутся уже давно. Ясное дело, к однозначному ответу прийти в принципе невозможно. В каждом конкретном случае свои условия, из которых и следует исходить при выборе радиатора: если вам необходимо обезопасить себя на даче от резких перепадов температуры, то разумнее сделать выбор в пользу надежных чугунных «тяжеловесов». А если важнее быстро менять тепло на холод (или наоборот) — отдайте предпочтение легким биметаллическим или алюминиевым радиаторам. Такие батареи отлично работают в паре с терморегуляторами.

Терморегуляторы: чтобы было тепло и недорого

Появление термостатов заметно повлияло на повышение комфортности и значительной экономии при эксплуатации отопительных радиаторов.

Терморегуляторы: чтобы было тепло и недорого

Теперь температура воздуха в вашем доме четко регулируется: благодаря термостатам, которыми оборудован каждый прибор, легко устанавливается желаемая степень нагрева радиатора.

Возможная проблема и её решение

Следует сказать об одной важной детали эксплуатации отопительных водяных радиаторов — потенциально возможной воздушной пробке. Бывает, что при заполнении радиатора в верхней части образуется воздушная пробка, которая способна полностью перекрыть циркуляцию. Одолеть эту беду довольно просто: на радиаторах устанавливают либо специальный кран, стравливающий (в ручном режиме) воздух, либо игольчатый воздушный клапан (кран Маевского): его нужно повернуть против часовой стрелки и дождаться выхода воздушного пузыря.

Кран Маевского

В этой короткой статье мы познакомились с основными критериями выбора отопительных приборов для дачи, в том числе определением необходимой мощности. Возможно, вам окажутся полезными и эти публикации:

• Выбираем радиаторы отопления для дачи
• Как спустить воздух с системы отопления

В следующей статье мы уделим внимание более современному отопительному оборудованию — конвекторам, пленочными и инфракрасными обогревателям.

Тепло по инерции: из чего строят инерционные и безынерционные дома

Тепло по инерции: из чего строят инерционные и безынерционные дома

Выбирая типы домов для постройки, необходимо определиться с строительными материалами. Важно знать какими характеристиками обладает материал.

Тепловая инерция – это способность материала при изменении условий подачи тепла сохранять микроклимат внутри строения на протяжении определенного времени.

Чем выше инерционность, тем дольше накопленное тепло сохраняется при отсутствии источника. И, наоборот, отсутствие инерции означает, что изменение температуры в материале наступает практически сразу.

Инерционные дома строят из материалов с большой теплоемкостью.

• Керамические кирпичи (пустотелые и полнотелые) и керамоблоки;
• Монолитный газобетон и газобетонные блоки;
• Пеноблоки и стены из монолитного пенобетона;
• Саман и глинобитные дома;
• Шлакоблок.

Стены безынерционных домов возводят из «пирога» материалов различных составов и последовательности, которые отличаются теплоизоляционными качествами, но суммарно обладают малой теплоемкостью.

• СИП с утеплителем из минеральной ваты или пенополистирола между двух ОСП;
• Каркасные конструкции (на деревянном или металлическом каркасе с утеплителем, скрытым ОСП);
• Стены по технологиям «термодом», «изодом» и т. д. (где стены из полого пенополистирола заливают бетоном);
• Стены из монолитного полистиролбетона (бетона с полистирольным наполнителем).

Что такое инерционный дом?

В общем случае, если в доме предполагается постоянное проживание, применение инерционных материалов по теплотехническим показателям представляется более предпочтительным.

Особенности отопления инерционного дома

Ведь стены инерционного здания достаточно один раз хорошо нагреть, а затем просто поддерживать нужный уровень комнатной температуры.

Порой можно даже выключать котел для экономии (а еще лучше установить хотя бы самый простой терморегулятор, который будет управлять котлом и поддерживать установленную температуру в помещении). Кстати, то же касается и кондиционирования летом.

Стены инерционных домов передают накопленное тепло в инфракрасном диапазоне.

А именно этот вид энергии человеческое тело воспринимает лучше. Правда, первоначальный нагрев инерционного дома обойдется в копеечку.

Лучше начать отопительный сезон при наступлении первых заморозков и потом поддерживать комфортный режим. Кроме того, полезно наличие наружного утепления, которое позволяет еще больше увеличить способность конструкций накапливать тепловую энергию и снизить затраты на отопление.

Устройство системы вентиляции

Помимо температуры, важно поддерживать достойное качество воздуха и уровня влажности в помещении.

Вентиляционная система с естественным движением воздуха (где воздух движется по вентканалам за счет перепада давления внутри и снаружи здания, а также через щели в окнах и вытяжки) на территории нашей страны справляется с этой задачей.

Но для того, чтобы она действовала эффективно, стены вентканалов должны быть выполнены из инерционных материалов. В целом, такие конструкции должны быть массивными и способными к аккумуляции тепловой энергии. Последнее важно в том случае, если здание временно остается без отопления.

По этой причине естественная вентиляция надежно работает в домах инерционного типа.

Какие материалы использовать для строительства?

Затраты на возведение фундамента и коробки коттеджа из любых инерционных материалов промышленного производства однозначно дороже, чем безынерционных.

Эти материалы имеют большую плотность, а это сказывается на массе здания, ведет к удорожанию основания. Так что самый дорогой дом – кирпичный.

Чуть дешевле обходится строительство здания из керамоблоков, газо- и пенобетона. Сравнительно недорого обходится объект из шлакобетона.

Такая же градация и по срокам строительства. Кирпичную кладку делать труднее всего. Дом можно возводить несколько месяцев.

Крупные блоки (керамические, газо- и пенобетонные) укладывают значительно быстрее. А построить здание из монолитного бетона, любого вида панелей или каркаса вполне реально за месяц.

Конструктивные качества у стен из кирпича и керамических блоков – на высоте. Это практически вечные стены. При желании в таком доме спокойно будут жить и дети, и внуки, и правнуки. Но от них не отстают здания, возведенные из керамзитобетона, газо- и пенобетона.

А вот объекты из шлакоблоков отличаются высокой стойкостью, но простоять смогут не более 50-60 лет.

Типы домов: что такое безынерционные дома

В безынерционном строении можно очень быстро повысить температуру. Но стены в нем практически не прогреваются. Все тепло передается в атмосферу помещений. Зато систему отопления после набора комфортной температуры воздуха можно включать в экономичном режиме.

Чтобы продлить срок поддержания теплового комфорта, безынерционные стены делают герметичными. Тогда они работают, как термос, – сами остывают, но воздух в помещении сберегает тепло еще в течение нескольких часов после отключения обогревателя.

Так что безынерционные строения в чистом виде – лучший выбор при создании дачи или загородного дома. Также эта технология оптимальна для тех, кто часто уезжает, и периоды присутствия и отсутствия людей в доме чередуются.

Вентиляция в безынерционном доме

При устройстве естественной вентиляции каналы в безынерционном доме надо «прятать» в коробы из кирпича или специальные керамические трубы. Так что для регулирования влажности и обеспечения притока свежего воздуха необходима грамотная система подачи последнего.

Наиболее подходящий вариант – приточно-вытяжная вентиляция с рекуператором.

Так называют прибор, который выводит из помещения отработанный воздух, но одновременно насыщает его уличным.

При этом находящийся внутри установки теплообменник аккумулирует комнатное тепло, а потом нагревает за счет этой энергии подаваемый с улицы воздух и таким образом позволяет сократить затраты на отопление.

Следует понимать: естественная вентиляция хороша лишь в том случае, когда рядом – природа.

Львиная доля частных домов так или иначе требует устройства принудительной вентиляции, которая позволит контролировать подачу качественного воздуха в помещение. В особенности, если в семье есть аллергики.

Из чего построить безынерционный дом?

По затратам на строительство дома данного типа впереди. Даже самые дорогие безынерционные здания будут стоить дешевле, чем любые инерционные.

Связано это как со сниженной стоимостью возведения стен (большую часть которых занимают сравнительно недорогие утеплители), так и с легкостью конструкций. Ведь это значит, что массивный фундамент не нужен.

Цена дома из деревянного каркаса будет меньше кирпичной примерно на треть. Еще дешевле металлические «каркасники».

А самые дешевые здания – из СИП. Правда, речь идет только о самих конструкциях. Если добавить затраты на устройство принудительной вентиляции (а она в случае СИП практически обязательна), расходы сразу же возрастут примерно на четверть.

Надо только понимать, что большинство быстровозводимых домов (в том числе каркасные строения) прослужат не так долго, как кирпичные. Однако на жизнь одного поколения их стойкости хватит.

Каркасные коттеджи и здания из легких панелей надежно воспринимают механическую нагрузку. И все же ограничения по массе навесных элементов у них есть.

Кроме того, такие объекты также рассчитаны на проживание одного поколения. Зато они отличаются повышенной сейсмической безопасностью.

С инерцией или без: подведем итоги

Идеального способа строительства нет. Все варианты отличаются набором различных характеристик.

Так, в экологически чистом и сейсмически безопасном районе центральной или северной Украины лучше покажут себя инерционные дома.

Высокая инерционность позволяет жильцам не замечать суточные колебания температуры в условиях умеренно континентального климата.

Возле промышленных центров лучше возводить безынерционные. Но их строительство на всей территории Украины даст возможность сократить конструктивные затраты.

Главное – не забыть о необходимости устройства принудительной вентиляции. Кроме того, полезны инерционные вставки в безынерционный дом. Например, устроить в каркасном доме бетонное основание с системой «теплый пол».

Также полезны легкие внутренние перегородки из блочных материалов. Это позволит строению одновременно сохранять тепло при проветривании и обеспечивать быстрый прогрев помещений при резком наступлении морозов на улице.